소개
건물 외장에 쓰는 태양광 모듈에서 셀 격자와 전극이 드러나는 외관 문제를 다룬다. 원편광 전면층으로 셀 쪽 반사광을 함께 지우고 흡수열의 위치를 셀 밖으로 옮기는 모듈 구성을 정리한 기술 자료다.
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요약
BIPV는 셀 격자, 금속 전극, 셀 간극이 비쳐 균질한 유리 외장을 만들기 어렵고, 색상·흑색 처리층은 발전에 쓸 빛과 열까지 셀로 보낸다. 선편광자와 1/4 파장판으로 만든 원편광 전면층은 셀 쪽에서 되돌아오는 빛을 한 번에 흡수하고, 시감 대역만 편광해 근적외 발전광은 셀로 보내는 구조를 다룬다.
결론
건물 외피에 쓰는 BIPV는 발전량과 함께 건물의 표정, 반사광, 외장재 완성도로 평가받는다. 기존 모듈에서는 전면 유리의 표면반사, 셀 표면의 색상과 패턴, 금속 전극의 국부 섬광, 셀 간극의 배선·후면층이 각각 다른 방식으로 드러난다. AR 코팅·표면 요철, 색상층·구조색, 후면전극형 셀은 이 중 한두 성분에만 대응하고, 색상·흑색 처리층은 반사와 함께 셀에 도달할 빛까지 흡수하며 흡수한 열을 셀로 넘겨 온도에 따른 출력 저하를 부른다. 쿨스의 CoolSolar는 셀 쪽 반사원들이 공통으로 지나는 왕복 광경로를 제어한다. 빛이 들어오는 쪽에 선편광자, 셀 쪽에 1/4 파장판을 두고 두 축을 45°로 맞춘다(적층 순서: 전면 유리 / 선편광자 / 1/4 파장판 / 봉지재·셀 / 후면 보호층). 들어온 빛은 원편광이 되고, 셀·전극·간극에서 반사되며 회전 방향이 바뀐 뒤 파장판을 다시 지나 투과축에 직교하는 선편광이 되어 선편광자에 흡수된다. 반사 위치가 달라도 되돌아오는 빛은 같은 전면층을 지나므로 셀·전극·간극의 패턴이 함께 가려진다. 열은 전면층에서 처리한다. 편광 흡수로 생기는 열을 전면에서 외기로 내보내 발열 위치를 셀 밖으로 옮기고, 셀 안의 비발전 흡수를 줄인다. 편광은 사람 눈이 보는 대역에만 건다. 원본의 분광 계산(AM1.5G, 결정질 Si 대표 EQE, CIE 시감효율, 편광 대역 투과 44%·대역 외 투과 92% 조건)에서 480–650 nm만 편광하면 시감 반사의 95.6%를 포괄하면서 Si 광전류의 72.3%는 비편광 대역으로 셀에 전달되고, 결정질 Si 셀 유효 투과율은 전 대역 편광 44.0%에 비해 78.7%가 된다. 구조는 집광기 없이 유리·광학필름·봉지재를 적층하는 평판 모듈이다. 선편광자와 파장판을 일체화한 광학필름을 전면 유리와 셀 사이에 넣고, 축 정렬, 기포·주름·응력 복굴절, UV·수분 차단과 열·습도·UV에 대한 광학 안정성을 관리한다. IBC·TOPCon·HJT·탠덤 셀에 적용할 수 있으며, 오피스·호텔·공공건축의 불투명 외장, 루프, 캐노피, 분할 모듈을 쓰는 곡면 파사드로 넓힐 수 있다.
주제
- 태양광
